umwelt-online-Demo: KTA 3902 - Auslegung von Hebezeugen in Kernkraftwerken

1 Anwendungsbereich

2 Begriffe

3 Allgemeine Bestimmungen

4 Besondere Bestimmungen

4.1 Aufzüge in Reaktorsicherheitsbehältern
4.2 Krane, Winden, Laufkatzen und Lastaufnahmeeinrichtungen mit zusätzlichen Anforderungen

4.3 Krane, Winden, Laufkatzen und Lastaufnahmeeinrichtungen mit erhöhten Anforderungen

4.4 Brennelement-Wechselanlagen für Leichtwasserreaktoren

4.5 Einwirkungen von außen (EVA)

4.6 Umgebungsbedingungen

4.7 Ergonomische Anforderungen

5 Aufzüge in Reaktorsicherheitsbehältern

5.1 Allgemeines
5.2 Personenaufzüge und Lastenaufzüge mit Personenbeförderung

5.3 Fahrschacht

Tabelle 4-1: Beispiele für ergonomische Ausführungen für Hebezeuge nach den Abschnitten 4.2 bis 4.4 und Verwendung von Hilfsmitteln

6 Zusätzliche Anforderungen an Krane, Winden, Laufkatzen und Lastaufnahmeeinrichtungen

6.1 Tragwerke
6.1.1 Auslegung
6.1.2 Nachweisführung
6.1.3 Konstruktive Gestaltung und bauliche Anforderungen

6.2 Hubwerke

6.2.1 Triebwerke
6.2.2 Seiltriebe

6.3 Fahrwerke

6.3.1 Auslegung
6.3.2 Nachweise
6.3.3 Konstruktive Gestaltung und bauliche Anforderungen

6.4 Lastaufnahmeeinrichtungen

6.4.1 Tragmittel
6.4.2 Lastaufnahmemittel
6.4.3 Anschlagmittel

6.5 Elektrische Ausrüstung

6.5.1 Allgemeines
6.5.2 Anforderungen an die elektrische Ausrüstung
6.5.3 Begrenzungsfunktionen
6.5.4 Befehls- und Meldesysteme

7 Erhöhte Anforderungen an Krane, Winden, Laufkatzen und Lastaufnahmeeinrichtungen

7.1 Tragwerke
7.1.1 Auslegung
7.1.2 Nachweisführung
7.1.3 Konstruktive Gestaltung und bauliche Anforderungen

7.2 Hubwerke

7.2.1 Triebwerke
7.2.2 Seiltriebe

7.3 Fahrwerke

7.3.1 Auslegung
7.3.2 Nachweise
7.3.3 Konstruktive Gestaltung und bauliche Anforderungen

7.4 Lastaufnahmeeinrichtungen

7.4.1 Tragmittel
7.4.2 Lastaufnahmemittel
7.4.3 Anschlagmittel

7.5 Elektrische Ausrüstungs

8 Anforderungen an Brennelement-Wechselanlagen für Leichtwasserreaktoren

8.1 Tragwerke
8.1.1 Auslegung
8.1.2 Nachweisführung
8.1.3 Konstruktive Gestaltung und bauliche Anforderungen

8.2 Hubwerke

8.2.1 Triebwerke
8.2.2 Seiltriebe

8.3 Fahrwerke

8.3.1 Auslegung
8.3.2 Nachweise
8.3.3 Konstruktive Gestaltung und bauliche Anforderungen

8.4 Lastaufnahmeeinrichtungen

8.4.1 Auslegung
8.4.2 Nachweise

8.5 Elektrische Ausrüstung

Anhang A Beispiele für die Einstufung von Hebezeugen

a 1 Beispiele für die Einstufung von Hebezeugen in Druckwasserreaktor-Anlagen

a 2 Beispiele für die Einstufung von Hebezeugen in Siedewasserreaktor-Anlagen

a 3 Beispiel für das Vorgehen bei der Einstufung von Hebezeugen gemäß KTA 3902

Anhang B Lastfälle und Nachweise für Hebezeuge

B 1 Lastfälle und Nachweise für Krane, Winden, Laufkatzen und Lastaufnahmeeinrichtungen nach Abschnitt 6

B 1.1 Tragwerke
B 1.1.1 Nachweisführung nach dem globalen Sicherheitskonzept
B 1.1.2 Nachweisführung nach dem Teilsicherheitskonzept

B 1.1.3 Alternative Möglichkeiten der Nachweisführung

B 1.2 Hubwerke

B 1.2.1 Auslegungsdaten
Tabelle B 1-1: Momente

Bild B 1-1: Spannungskollektive

Bild B 1-2: Wöhlerlinie für Fall A

Bild B 1-3: Wöhlerlinie für Fall B

Bild B 1-4: Wöhlerlinie für Fall C

B 1.2.2 Wellen, Achsen und ähnliche Bauteile

Tabelle B 1-2: Wertetabelle für die Wöhlerlinien der Stähle 1.4541, 1.4306 und 1.4571 nach DIN EN 10088-2 oder DIN EN 10088-3

Tabelle B 1-3: Sicherheiten für Wellen, Achsen und ähnliche Bauteile

B 1.2.3 Zahnräder

B 1.2.4 Seiltriebe

B 1.3 Fahrwerke

B 1.3.1 Berechnung der Laufräder
B 1.3.2 Berechnung der Laufradachsen und Laufradwellen

B 1.3.3 Berechnung der Wälzlager

Tabelle B 1-4: Werkstoffkennwerte für die Berechnung von Zahnrädern, Materialqualität MQ, nach DIN 3990-5

Bild B 1-5: Abhängigkeit des Faktors Z_R von der gemittelten relativen Rautiefe R_z100

Tabelle B 1-5: Werte zur Festlegung der Belastbarkeitslinie

Tabelle B 1-6: Werkstoffkennwerte für die Berechnung von Zahnrädern nach Niemann [2]

Tabelle B 1-7: Sicherheiten für Zahnräder nach DIN 3990-11

Tabelle B 1-8: Sicherheiten für Zahnräder nach Niemann [2]

B 1.4 Lastaufnahmeeinrichtungen

B 1.4.1 Tragmittel
B 1.4.2 Lastaufnahmemittel

B 2 Lastfälle und Nachweise für Krane, Winden, Laufkatzen und Lastaufnahmeeinrichtungen nach Abschnitt 7 und für Brennelement-Wechselanlagen nach Abschnitt 8

B 2.1 Tragwerke
B 2.1.1 Nachweisführung nach dem globalen Sicherheitskonzept
B 2.1.2 Nachweisführung nach dem Teilsicherheitskonzept

B 2.1.3 Alternative Möglichkeiten der Nachweisführung

B 2.2 Hubwerke

B 2.2.1 Auslegungsdaten
Tabelle B 2-1: Momente für doppelte Triebwerkskette

Tabelle B 2-2: Momente für Triebwerkskette mit Sicherheitsbremse

B 2.2.2 Wellen, Achsen und ähnliche Bauteile

B 2.2.3 Zahnräder

B 2.2.4 Seiltriebe

B 2.3 Fahrwerke

B 2.4 Lastaufnahmeeinrichtungen

Tabelle B 2-3: Formeln zur Berechnung der Torsionsnachgiebigkeit NG rad/Nm typischer Getriebebauteile
Tabelle B 2-4: Sicherheiten für Wellen, Achsen und ähnliche Bauteile

Tabelle B 2-5: Sicherheiten für Zahnräder nach DIN 3990-11

Tabelle B 2-6: Sicherheiten für Zahnräder nach Niemann [2]

B 3 Nachweisführung bei Anwendung der Finite-Elemente-Methode

B 3.1 Allgemeines
B 3.2 Spannungsabsicherung bei Tragwerken unter Verwendung des globalen Sicherheitskonzepts in Verbindung mit Nachweisführungen nach DIN 15018-1 und bei nichtdrehenden Maschinenteilen

B 3.2.1 Nachweis der statischen Festigkeit
B 3.2.2 Nachweis der Ermüdungsfestigkeit

B 3.3 Spannungsabsicherung von Tragwerken bei Verwendung des Teilsicherheitskonzepts nach DIN EN 13001-3-1

B 3.3.1 Nachweis der statischen Festigkeit
B 3.3.2 Nachweis der Ermüdungsfestigkeit

B 4 Formelzeichen und Größen

Anhang C Wöhlerlinien für den Nachweis der Ermüdungsfestigkeit der Werkstoffe S235 und S355 nach DIN EN 10025-2

Tabelle C-1: Wertetabelle für die Wöhlerlinien der Bilder C-1 bis C-5
Tabelle C-2: Wertetabelle für die Wöhlerlinien der Bilder C-6 bis C-10

Bild C-1: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 0 nach DIN 15018-1, R = -1

Bild C-2: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 1 nach DIN 15018-1, R = -1

Bild C-3: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 2 nach DIN 15018-1, R = -1

Bild C-4: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 3 nach DIN 15018-1, R = -1

Bild C-5: Wöhlerlinie für die Kerbfall K 4 nach DIN 15018-1, R = -1

Bild C-6: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 0 nach DIN 15018-1, R = 0

Bild C-7: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 1 nach DIN 15018-1, R = 0

Bild C-8: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 2 nach DIN 15018-1, R = 0

Bild C-9: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 3 nach DIN 15018-1, R = 0

Bild C-10: Wöhlerlinie für die Kerbfall K 4 nach DIN 15018-1, R = 0

Anhang D Nachweis der statischen Festigkeit und Wöhlerlinien für den Nachweis der Ermüdungsfestigkeit der Stähle 1.4541, 1.4306 und 1.4571 nach DIN EN 10088-2 oder DIN EN 10088-3

D 1 Zulässige Spannungen von Tragwerksbauteilen bei Einsatz der austenitischen Stähle 1.4541, 1.4306 und 1.4571 nach DIN EN 10088-2 oder DIN EN 10088-3

Tabelle D-1 Zulässige Spannungen für den Nachweis der Ermüdungsfestigkeit bei Einsatzaustenitischer Stähle (Beispiele)

D 2 Nachweisführung unter Berücksichtigung einer schädigungsäquivalenten Beanspruchung nach der Hypothese der linearen Schadensakkumulation (Miner-Regel)

Tabelle D-2: Wertetabelle für die Wöhlerlinien der Bilder D-1 bis D-10
Bild D-1: Wöhlerlinie für den Kerbfall W 1-1 (Lochstab, Kt = 2,4), R

Bild D-2: Wöhlerlinie für den Kerbfall W 1-1 (Lochstab, Kt = 2,4), R = 0

Bild D-3: Wöhlerlinie für den Kerbfall W 1-2 (Lochstab, Kt = 4,2), R = 0

Bild D-4: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 1 (Stumpfstoß, V-Naht), R = -1

Bild D-5: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 1 (Stumpfstoß, V-Naht), R = 0

Bild D-6: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 2 (Kreuzstoß, K-Naht, Sondergüte), R = 0

Bild D-7: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 3 (Kreuzstoß, K-Naht, Normalgüte), R = 0

Bild D-8: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 4 (Kreuzstoß, Kehlnaht), R = -1

Bild D-9: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 4 (Kreuzstoß, Kehlnaht), R = 0

Bild D-10: Wöhlerlinie für den Kerbfall K 4-R (Rohrprobe, Kehlnaht), R = -1

Anhang E Erforderliche Performance Level nach DIN EN ISO 13849-1 für Funktionen sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen

E 1 Allgemeines

E 2 Einstufungsschema

E 3 Erforderliche Performance Level gemäß DIN EN ISO 13849-1 für Funktionen sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen in Hebezeugen nach KTA 3902 Abschnitte 4.2, 4.3 oder 4.4

Tabelle E-1: Zuordnung typischer Funktionen sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen in Hebezeugen nach den Abschnitten 4.2 bis 4.4 zu den erforderlichen Performance Leveln nach DIN EN ISO 13849-1

Bild E-1: Beispiel für eine Realisierung der Anforderungen gemäß Tabelle E-1 für die Funktion lfd. Nr. 12b
Bild E-2: Beispiel für eine Realisierung der Anforderungen gemäß Tabelle E-1 für die Funktion lfd. Nr. 31

Bild E-3: Beispiel für eine Realisierung der Anforderungen gemäß Tabelle E-1 für die Funktion lfd. Nr. 33a

Bild E-4: Beispiel für eine Realisierung der Anforderungen gemäß Tabelle E-1 für die Funktionen

Anhang F Bestimmungen und Literatur, auf die in dieser Regel verwiesen wird

Anhang G (informativ)
Änderungen gegenüber der Fassung 2012-11 und Erläuterungen

G 1 Änderungsschwerpunkte

G 2